سیستم عضلانی و دستگاه EMG

صفحه 1:
سم اه الرحمن الرحیم موضوع: سیستم عضلانی و ۶6 استاد مربوطه: ارائه دهنده: 

صفحه 2:
ماهيجه دستگاه ماهیچه‌ای یا دستگاه عضله ای از ماهیچه‌ها تشکیل می‌شود. ماهیچه‌ها برای حرکت بدن استفاده می‌شوند. ماهیچه‌ها انرژی شیمیایی مواد غذایی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند, حرکت بدن از انقباض و انبساط ماهیچه‌ها حاصل می‌شود. ماهیچه‌ها به نسبت شکل و اندازه‌ای که دارند تقسیم‌بندی می‌شوند. در بدن سه نوع ماهیچه وجود دارد: *ماهیچه‌های اسکلتی (مخطط) که در افراد معمولی حدود ۴۰/ وزن بدن را تشكيل می‌دهد. *ماهیچه‌های صاف مانند ماهیچه‌های خودکار دیواره رگ‌هاء روده و معده که حدود ۱۰/ از بدن را تشکیل می‌دهد. *ماهیچه‌های قلب ماهیچ : فقط یک ماهیچه مخطط ماهیچه قلب است. گونه‌های ماهیچه 

صفحه 3:
elmevarzesh.com Copyright © 2001 Benjamin Cummings. an imprint of Addison Wesley Longman, inc. 

صفحه 4:
میوزین میوفیبریل(تارچه) 

صفحه 5:
1. آکسون ۲. پایانه آکسون ۳. سارکومر ۴. تارچه ay so] ۱ SS SST] OS ‏فضای درون ساکرومر‎ 2 i = sete Seeker 2 و 

صفحه 6:
| “Thick laments (actin) ‏رس‎ Zine ‎and‏ ممم ما ‎ ‎"bana ‘Aband bana 

صفحه 7:
ماعیچه‌های جنر پازر و بنت بازر مر گام ‎yp to Seip 7‏ 

صفحه 8:
اعمالی که باعث حرکت یک تار عضلانی می شود ؛ پیچیده است. این فرآیند به وسیله ی یک خبر الکتریکی با پتانسیل عمل از مغز یا نخاع به نورون حرکتی آلفا شروع می شود. پتانسیل عمل به گیرنده های ویژه ای روی جسم سلولی نورون که دندریت ها هستند , می رسد. پتانسیل عمل , از اين جا به سمت پایانه های آکسون که بسیار نزدیک به پلاسمالم است , منتقل می شود. وقتی پتانسیل عمل به پایانه های اکسون می رسد, این انتهای عصبی یک ‎pli a sale gale‏ استیل کولین"تر شخ می کند که بة گيرندة قایی روف پلاسمالم متصل می شود . اگر به اندازه ی کافی استیل کولین به گیرنده ها متصل شود, یک بار الکتریک 1 به اين حالت , ایجاد یک پتانسیا یک سلول عضلانی در آن تولید 0 

صفحه 9:


صفحه 10:
انرژی مورد نیاز برای انقباض ‎alas‏ <1 ۸۵1۳ انرژی شیمیایی _2 گلیکوژن _3گلوکوز _4چربی 

صفحه 11:
:-EMG 

صفحه 12:
الکترومایوگرافی (6۳6) مطالعه عملکرد عضله از طریق تحلیل سیگنالهای الکتریکی تولید شده حین انقباضات عضلانی است. وقتی پتانسیل عمل 6والا۱۳۱0) ) عصب حرکتی که فیبر را تغذیه می‌کند به آستانه دپلاریزاسیون برسد فیبر عضله منقبض می‌شود. دپلاریزاسیون باعث ایجاد میدان الکترومغناطیسی می‌شود و این پتانسیل به عنوان ولتاژ اندازه گرفته می‌شود. دپلاریزاسیون که در پتانسیل عمل واحد حرکتی (۳0.۷) مجموع پتانسیل عملهای منفرد تمامی فیبرهای یک واحد حرکتی است؛ بنابراین سیگنال ‎go> EMG‏ جبری تمام پتانسیل عملهای واحدهای حرکتی موجود در ناحیه‌ای است که الکترود در آنجا قرار گرفته‌است. ناحیه قرار گرفتن الکترود معمولاً شامل بیش از یک واحد حرکتی است زیرا فیبرهای عضلانی واحدهای حرکتی مختلف در تمام طول عضله در ترکیب با هم قرار دارند. هر بخش از عضله می‌تواند حاوی فیبرهای متعلق به حدود ۲۰ تا ۵۰ واحد حرکتی باشد. یک واحد حرکتی مستقل می‌تواند دارای ۲ تا ۰ فیبر عضله باشد. . در خلال انقباضات عضلانی ترتیب خاصی وجود دارد به اين صورت که واحدهای حرکتی با فیبر عضلانی کمتر 

صفحه 13:
دو نوع اصلی 8۲۸6 داریم بالینی (که گاهی مواقع 806 تشخیصی نامیده می شود) ‎Kinesiological EMG‏ تشعيصى كه :معمولاً به:وسيلة :يوش :يا متخصض اعصاب اتجام فى.شود: مطالعة مشخصات پتانسیل عمل واحد حرکتی از نظر مدت و دامنه است و برای کمک به تشخيص آسيب شتاسى اعضاب انجام می شود با اين زوش همجنين مى تؤان دشارژهای خودبخودی عضله در حال استراحت را ارزيابى كرد و يا فعاليت بى واحد حركتى منفرد را ايزوله نمود. Kine Siological EMG نوعی 2۱6 است که با تحلیل حرکت مرتبط است. اين نوع از 816 رابطه بين عملکرد عضله با حرکت بخشهای مختلف بدن را ارزیابی می کند و زمان بندی فعالیت عضله با حرکت را مورد بررسی قرار می : در تلاشند تا قدرت عضله و نیروی تولید شده در ع 

صفحه 14:
الکترودها به دو صورت سطحی و سوزنی است. سطحی خود به دو نوع ۷6 و ۸۷۱۷6 هستند. الکترود های سطحی لکترود های سوزنی Concentric Needle Electrode سر مود 

صفحه 15:
50165 (تالاع) 2۱۵66۲۵۲۰۷۵۵۲۵۵ 930/03 ۳۳۳۳۳۳۳۵ ‘Typical EMG Results ‘Copvhiaht Law ALLows A 5! PENALTY Fon UNAUTHORIZED Up ALL 1-877-903-1952 For Licei 

صفحه 16:
طراحی‌های الکترودی صرفنظر از نوع الکترود مورد استفاده. برخی از طراحی‌های الکترودی می‌توانند به افزایش نویز ناخواسته کمک کنند. طراحی تک قطني شاذهترين شكل ممكن اس ‎ys aS‏ آن‌سنها یک الکترودویک زمین وجود دارد. با این وجود این طراحی سیگنالهای ناخواسته بیشتری نسبت به ساير روش‌ها جمع‌آوری می‌کند. طراحی دو قطبی روشی است که در تحلیل حرکت به‌طور شایعی به کار می‌رود. در اين طراحی دو الکترود و یک زمین وجود دارد. اين روش به این صورت است که در آن سیگنالهای مشترک بین دو الکترود به عنوان نويز در نظر گرفته می‌شود و حذف می‌گردند و آنجه بين دو الكترود متفاوت است به عنوان سیگنال مورد نظر نگهداری می‌شود. این روش به عنوان سیستم تقویت اختصاصی نامیده می‌شود و کمتر تحت تأثير تداخل عضلات کناری یا عمقی قرار دارد. طراحی سوم ترکیب از دو:تتینستم, احتضاهی آنتت. در این متیستم تشه الکترود فعال و یک زمین وجود دارد؛ بنابراین در اینجا دو جفت سیگنال دو قطبی داریم که به صورت اختصاصی تقویت می‌شوند. این روش ناحیه آشکارسازی کوچک‌تری دارد و لذا نویز آن از روش دو قطبی 

صفحه 17:


صفحه 18:
آرایش الکترودها اول : فاصله الکترودها از هم در یک جفت الکترود که اغلب ۲نا۳ سانتی متر انتخاب می گردد دوم :موقعیت راستای جفت الکترود نسبت به رلستاى تار عضلانی که اغلب این ۲ راستا را موازی یا منطبق می ی سوم : نقطه میانی جفت الکترود نسبت به تود؛ُ عضلانی که هميشه سعی می شود جفت الکترود در روی قسمت بهن عضله كه تودة بیشتری دارد فرار گیرد حتی اگر بخشی از عضله قطع شده باشد چهارم : موقعیت نقاط میانی چند جفت الکترود روی چند عضله نسبت بهم . 

صفحه 19:
به سیگنال فیلتر نشده و پردازش نشده ای سیگنال۴1۷/62] خام مى گویند. یک سیگنال۷0)3ع] خام که به صورت مقطع ثبت می شود. نمی تواند مجددا به همان شکل اولیه تولید شود. سیگنال خام توسط الکترود های روی سطح پوست دریافت مى شود. اين سيكنال ها برای پردازش مناسب نمی باشند و باید مراحل آماده سازی را بگذرانند. این مراحل شامل تقویت کننده ها . فیلترها و .. می شود در این مرحله می توانیم توسط اسیلوسکوپ سیگنال را مشاهده و اگر مناسب بود برای پردازش نهایی به مرحله بعد پفرستیم سپس سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل کرده و توسط نمایشگر ها نشان داده شده یا چاپ می شوند و اطلاعات لازم در مورد عضلات را به ما می دهد. 

صفحه 20:
اجزا اصلی دستگاه ‎EMG‏ واحد محرک واحد ثبت کننده سیستم ۵۲6۵۲۱۵۱۱۴6۲ سیستم ۸۵۳۱0۱۱۲16۲ واحد بازدهی تصویری واحد باز دهی صوتی 

صفحه 21:
واحد محرک: جریان تحريكي يك تحريك فاراديك مربع شکل است که آن حدود ۰/۵ تا ۱ ميلي سکند (در برخي ‎wlio‏ ۰/۲ تا ۵ فرکانس ۱ تا ۵۰ تحريك در انیه متغیر میباشد. معمولاً از يك تحريك در ثانیه براي تستهاي معمول ۱۱5 : فركانشهاي ۲ تا ۳ تحريك در ثانيه براي تشخيص مياستتي كراوبو فركانسهاي ‎"١‏ جا ۵ هوتر جر نوزم میاسسیك وستدرم آنتون لامبرت مورد استفاده قرار میگیرد. در صورت نیاز به تحريك 5۱0۳۵۳۵۳0۵۱ از حدود ۲۵ تا ۵۰ درصد بالاتر از تحریا 

صفحه 22:
واحد ‎ou‏ الکترودهاي ثبات: ثبت بر روي کاغذ ثبات ضبط بر روي نوار ویدیو یا دوربین پولاروید در دستگاههاي جدید ضبط بصورت ديجيتالي و به كمك نرم افزار انجام میشود سیستم 0۲66۲۳۱۳۵۱۱]6۲ : وظیفه این سیستم این است که صرفا پتانسيلهاي مورد نظر از الكترودهاي ثبات را به سیستم آمپلي فایر میفرستد. این سیستم امپدانس (مقاومت) منبع سیگنال را از چندین هزار اهم در زیر الکترود به چند اهم میرساند و به این طریق موجب کاهش تداخل امواج مزاحم میشود نخستین مرحله تقویت سیگنال در پري آمپلي فایر انجام میشود میفرستد الکترود زمین نقش مهمي در جداسازي امواج ناخواسته دارد 

صفحه 23:
سیستم ‎Amplifier:‏ سیستم تقویت کننده یا ‎gual‏ بلي فاير جریانات الكتريکي را به ولتاژ الكتريكي تبدیل و سپس تقویت میکند و سيگنالهاي ناخواسته آن کم میشود آمپلي فایر ساده(۸0۱:86۲ ع6ام515 ) اختلاف پتانسیل يك الکترود ثبات و نقطه رفرنس را نشان میدهد و نمیتواند اختلاف پتانسیل يك جفت الکترود را نشان دهد. همچنین همه پتانسیلها و نیز نویز را تقویت میکند (Differential Amplifier) (ola: ls ‏آمپلي‎ اختلاف بین دو ورودي را تقویت میکند لذا موارد مشترك وارد شده حذف شده و فقط اختلاف پتانسیل را تقویت میکند فیلتر فرکانس همه سیگنال براي ما مطلوب نیست و میتوان محدوده خاصي از آن را حفظ و بقیه را حذف کرد. پهناي باند دامنه فرکانس مطلوب میباشد ساده ترین فیلترها از يك مقاومت و يك خازن تشکیل شده است پهناي باند پيشنهادي براي 10 ‎Surface EMG‏ & ۰ هرتز براي الکترود سيمي ۲۰ تا ۲۰۰۰ هرتز الکترود سوزني ۲ هرتز تا ۱۰ کیلوهرتز در بیشتر دستگاههاي ۴۱۸6 دامنه فركانسي بین ۲ هرتز تا ۱۰ کیلوهرتز انتخاب میشه‌د 

صفحه 24:


صفحه 25:
Two Op-Amp Instrumentation Amplifier GAIN TRIM Vour= 1011 ۷۷ yr on ‏موه‎ 

صفحه 26:
تقویت ‌کننده‌ها بسیاری دیگر از خصوصیات تقویت‌کننده‌ها نیز می‌بایست مورد توجه قرار كيزتة: اولين آنها بسبت سيكنال به توير است. اين نسيتى اسنت بين سيكنالهاى مفيد به سيكنالهاى ناخواسته و معيارى است بر كيفيت سيكنال تقویت شده هر چه این نسبت بیشتر باشد, كاهش نويز بیشتر بوده‌است. الکترودهایی که روی خود یک پیش تقویت‌کننده دارند دارای نسبت سیگنال به نویر پسیاز بالایی می‌باشند: بهزم تقویت‌کنندج نیز مهم:می‌باشد که عبارت است از مقدار تقویتی که به سیگنال اعمال می‌شود و می‌بایست آنقدر باشد که دامنه خروجی به یک ولت برسد. خصوصیت دیگر تقویت‌کننده پهنای باند است که به صورت محدوده فرکانسهای قابل جمع‌آوری تقویت‌کننده تعریف می‌شود. پهنای یاشد که فرکانسهای کم آرتی قکت حرکتی ر باشد که حداقل تضعیف سیگنال را داشته با 

صفحه 27:
مبدل آنالوك به ديجيتال (8/10) مبدل آنالوك به ديجيتال مهمترين بخش از فرايند نمونه بردارى است و زمان آن در نهايت فركانس نمونه بردارى سخت افزار است . براى اينكه عمل تبديل با دقت كافى انجام شود ورودی ۸۹/0 باید ثابت باشد برای همین در برخی از تراشه های۸۹/]0 بخش نمونه بردارى و نگهداری سیگنال پیش بینی شده است همچنین نرخ نمونه برداری که طبق قضیه نایکوئیست نرخ نمونه برداری باید از دو برابر بیشترین فرکانس بزرگتر باشد که نمونه‌برداری به طور صحیح انجام پذیر باشد. البته برای اطمینان ۳ تا ۴ برابر در نظر گرفته می‌شود. نرخ نمونه برداری برابر عکس فواصل نمونه برداری است. برای ۴163 با کیفیت بالا به فرکانس نمونه برداری بالاتر از ۳۰ کیلوهرتز است. 

صفحه 28:
زمانی نمونه برداری به درستی انجام نمی شود که: ۱- کاهش دامنه وجود داشته باشد ۲- نقاط نوک تیز از بین رفته باشند. ۳- شکل موج ۷11 در بازه های زمانی ثبت متغیر باشند. ۴- پیک ها به شکل تصادفی ظاهر شده باشند. ‎Analog to Digital Converter‏ fms, 2 ‏ها‎ ‎۱ 1 5-5 جد ار مشاه م ‘Sampling Rate = 1 / Sampling Interval 

صفحه 29:
برای پردازش از روش های گوناگونی استفاده می شود. در این روش ها از اصول ریاضی تقریبا مشابه استفاده می شود. یکی از اصول به اختصار به این صورت است که: سیگنال دیجیتالی شده و با محاسبه تبدیل فوريه سریع (۴۳) آن. خصوصیات طیفی آن تا حدودی مشخص می شود. برای آنالیز نرم افزاری سیگنال از یک برنامه ریاضی قوی (۳0/۸۲۱2) با توجه به مشخصات طیفی سیگنال استفاده می شود. ابتدا میانگین و انحراف استاندارد چگالی توان را محاسبه کرده و با روش های آماری طیف خروجی مشخص می شود . سرعت هدایت عضله نیز با استفاده از دو الکترود جدا که فاصله مشخصی از هم دارند و روی یک نوع فیبر عضلانی قرلر دارند به دست می آید. همچنین زمان خطای بین دو الکترود با توجه به پیک آن ها تعیین می شود . این الگوریتم با استفاده از ۷۵۲15 پیاده‌سازی می شود . 

صفحه 30:
Signal Analysis EMG SPECTRUM (FFT) PEAK DETECTION AD CONVERSION يام EMG SIGNAL 

صفحه 31:
خطاهای موجود در ثبت ۴6۱6 ۱.تداخل نویز برق شهر ۲.خطاهای حرکتی: الف) ناشی از حرکت اتصال بين الكترود و يوست بدن ب) حرکت کابلی که الکترود را به تقوبت‌کننده متصل می کند. ۲ خطاهای تقویت کننده 

صفحه 32:
۳-۳ کاهش نویز: استفاده از لامب تابان به جاى فلورسنت در محل هايى كه 1ا|عاثبت می شود . استفاده از الكترود هاى با طول محدود. استفاده از الكترود هاى با يوشش مناسب. استفاده از فیلتر و تقویت کننده ایده آل. از ‎Ls‏ 

صفحه 33:
دیاگرام 8016: Signal Quality Check Signal Oscilloscope Pick up Recording ‘Switchbox Statistical Tape or Paper Broce ) A-o.Comerter ‏ل سو‎ Preamps: | 0 ‘Sic Cor iter 1 0 ‏له ۰7۳ مشگتم‎ EMG Amps (if in Hardware) ‏تن‎ 4 ۶ ۳ 0 

صفحه 34:


صفحه 35:
* تحقیق در زمینه تحلیل حرکت * مطالعات ارگونومیک * مطالعات ورزشی * مطالعات نثورولوژیک 

صفحه 36:
تشخیص و درمان بیماری های عصبی و عضلانی کنترل اعضای مصنوعی از کاربردهای دیگر این سیستم است که به کمک سنسورها و با ایجاد تحریک در عضلات باقی مانده, فرد قادر می شود تا عضو مصنوعی را به حرکت وا دارد. اندازه گیری میزان خستگی عضلات از کاربردهای دیگر این سیستم است. در این کاربرد که بیشتر مورد استفاده ورزشکاران است با استفاده از سنسورها می توان بررسی کرد که کدام عضله زودتر از سایر عضلات خسته می شود تا براساس آن نسبت به تقویت عضله ضعیف اقدام کرد. این سیستم در اندازه گیری فعالیت عضلات در نحوه راه رفتن و نشستن, سیگنال قلب. مغزه فشارسنج. شتاب سنج و سنسورهای تنفسی قابل استفاده است. 

صفحه 37:
MYOWARE™ MUSCLE SENSOR (AT-04-) ‏ویژگی سسنور‎ -EMG (001) ا.میتوانیم خود سنسور را که الکترود ها بر روی آن قرار دارند بر روی سطح پوست قرار دهیم که این کار با حذف سیم های الکترود باعث کاهش نویز های دریافتی می شود. ۲ تک تفقیه می باشند و سیستمی تعبية شدة است. که اگر جاق متبت و متقی را لشتباه بزنیم مشکلی برای سنسور پیش نمی آید. ۲ دو مدل خروجی سیگنال میتوانیم دریافت کنیم هم سیگنال های خام و هم سیگنال های تقویت و فیلتر شده. ۴می توانیم از طریق ((2۸1) که روی سنسور قرار دارد و به صورت دستی قابل تغییر می باشد بهره ولتاژ را افزایش دهیم. 

صفحه 38:
Power Switch Mid Muscle Electrode Snap Sensor Layout 60-9 0۰ Adjustable Gain 4 Mid Muscle Electrode Pin End Muscle Electrode Snap 5 - End Muscle Electrode Pin Reference Electrode Cable 6 - Reference Electrade Pin 

صفحه 39:
یکی از سنسورهای سیگنال عضله :۴۱16 *ولتاژ کاری: ولتاژ دوبل از 3.5 الی 18 ولت *دارای جک 3.5 میلی متری برای خروجی *قابلیت تنظیم بهره *دارای بين هاى سازكار با برد بورد *سازگار برای کار با میکروکنترلرها *ابعاد: 2.5*2.5 سانتی متر 5 

صفحه 40:


صفحه 41:
فاکتور های موثر بر سیگنال 8216 سیگنال ۴۱6 در مسیر حرکتش از غشاء عضلانی تا الکترودها توسط عوامل خارجی بسیاری تحت تاثیر قرار می گیرد خصوصیات بافت تداخل امواج فیزیو لوژی ِ تغییرات در آرایش فضایی بین شکل عضله ومکان قرارگیری الکترود نویز خارجی الکترود و تقویت کننده 

صفحه 42:
شرکت های سازنده ی ‎EMG‏ ۱_کیمیا پخش شرق(تهران) ۲_وستا(تهران) ۳_پارایه بهبود گستر(تهران) ۴_ژرف خرد(تهران) ۵_فارمد تجهیز(تهران) _فن أورى آزمايشكاهى (تهران) ۷_صنایع برق و الکترونیک نوین(اصفهان) ۸_ایران بهداشت(تهران) ٩_تکانه‌(تهران)‏ تیه و دزمان (تهزان) ۱_سپهران(تهران) ۲_اطلس آزما(تهران) ۳_سینا صتعت آرامیس(تهران) ۴_ایران هاسکو(تهران) ۵_تجهیز گسترش سینا(تهران) ۶_گلچین طب اترک(بجنورد) ۷_طب هزاره پرشین(تهران) ۸_پیشرو تجهیز کوثر(تهران) ‎(Wey) MictoMEG _\4‏ ‎(ez) Micromed _y-‏ ‎(aes) IMS _yy‏ (lal) SIGMA ۲ Computermedics _ry ‏(استراليا)‎ 000۷61 ۴ ‎Biomed_ro‏ ۸۱۵۱۴6 «منمارک) 21۳0۳6۳۶ ‏۷۱35۷5۷ (آلمان) ‏۸ ۴35۷۲66 (ایتالیا) ‎۰٩‏ ۳2 ‎۷۱۷۵۵۵۰ ‏۱ ر(آمریکا) ‏۲ 0۲3۷0 (آمریکا) ۳ (سوند) ‎(Wty) EBNEURO _r¥ (Ss) Natus _ro ‎Bioel ectronica OT _r- ‏عا اف‎ 

صفحه 43:
قيمت دستكاه ثبت 51/106 : نام فروشگاه: پرتو دانش آسمان ريال قيمت به حروف: ( هشتصد و بنجاه ميليون ريال ) قیمت ماژول سنسور سیگنال عصب و عضله - سنسور ۴۱۷6 : قیمت: 761800 3تومان 

صفحه 44:
سیستم ثبت الکترومایوگرام ۳0۲5 0۵516۲00 این دستگاه قالیت ثبت بی سیم یگنال را از وم تاد تا ۳۰ متر اده هر آرسال کندو در عین حال شروجن و ورودی آن آنالوگ است. ویژگی متمایزکننده ی این دستگاه داشتن جفت الکترودهای مستقل است که می توانند روی عضله قرار گیرند و به دصورت بی سیم با دستكاه اصلى ارتباط برقرار كنند. همجنين. اين دستكاه مى توائد با ساير حسكرهاى بيومكانيكى مانند شيب سنح. كونيومتر و غيره به صورت سنكرون كار كند.